OpAmp mit Transistorstufe schwingt

Schonmal eine AC Anslyse gemacht? Vermutlich musst du deine Schleife 
kompensieren.

Diverse App Notes findet man im Netz dazu.

@Ralph Berres: Hab da mal 100pF reingemacht. Hat die Resonanzfrequenz 
verkleinert, schwingt aber immer noch.

@Helmut S.: Diese OP-Schaltung ist nur ein kleiner Teil eineren 
grösseren Schaltung. Im Einsatz liegen die +12V immer an. Die +/-3.3V 
und andere Spannungen werden später (zwischen Minuten und Tagen) 
zugeschaltet. Den OpAmp so asymetrisch angeschlossen zu haben schien mir 
nicht ideal.

@Max: Da das verhalten der Simulation zur echten Schaltung etwas anders 
ist, hat mir die AC Analyse im Simulator nicht wirklich geholfen. Das 
Resultat scheint mir "falsch" z.B bei 100Hz einen Gain von -45db u.s.w.

@All: Danke für die Tipps.

@Harald W.: Ich habe von einem DAC nur ein Signal zwischen 0..+3V muss 
aber für die Steuerung eines anderen Schaltungsteils ca. 0..+12V haben.

chrud schrieb:
> Natürlich schwingt die Schaltung (in der Simulation und im realen
> Aufbau).

Richtig. Deine nachgeschalteten Transistoren bewirken ja auch zusätzlich 
Verstärkung. Die Schaltung ist inhärent instabil. Siehe
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.1 für eine 
Erklärung.

> Hat jemand einen Tipp was ich versuchen könnte, um das
> Schwingen in den Griff zu bekommen.

Zumindest ein Kondensator zwischen VF1 und invertierendem OpAmp Eingang.

chrud schrieb:
> Den OpAmp direkt mit +12V zu betreiben möchte ich möglichst vermeiden.

Klare Fehlentscheidung. Dein OpSml kann ja sogar R2R. Vergiss deine 
Schaltung, die ist schwer schnell und stabil zu bekommen, und reagiert 
sauer auf kleinste kapazitive Lasten, laden mit 100mA, Entladen über 
10k, das wird nichts.

Versuche es mal testweise mit einem 100R Widerstand in der 
Emitterleitung von T1.

Ach Du grüne Neune schrieb:

> Versuche es mal testweise mit einem 100R Widerstand
> in der Emitterleitung von T1.

Richtige Richtung -- aber konsequenter sein:

- Widerstand auf 1k erhöhen
- Emitter von T1 gegen -3.3V schalten (--> Open-
  Collector-Ausgang für U1)
- für T2 NPN-Typ verwenden (--> Spannungsfolger)
- Emitterwiderstand von T2 als Spannungsteiler
  ausbilden; dort OPV-Rückkopplung anschließen

Danke für die weiteren Tipps.
Hab mal noch das mit dem Emitterwiderstand und dem Kondensator versucht. 
Leider ohne Erfolg.
Egon D. Vorschlag konnte ich noch nicht probieren. Das ist etwas 
komplizierter zum umsetzen, da die Widerstände und Kondensatoren auf dem 
Board eine Grösse von 0402 haben. Der Transistor ist ein BC847BPN -> NPN 
und PNP in einem SOT363 Gehäuse 
(https://www.nexperia.com/products/bipolar-transistors/general-purpose-bipolar-transistors/transistors-double/BC847BPN.html). 
Alles nicht so bastler-/experimentierfreundlich...

Aber wie mir scheint, sollte ich mich eher darauf konzentrieren die +12V 
schaltbar zu machen anstelle zu versuchen die Entstufe zu 
stabilisieren...

Hier noch eine Lösung ohne OPV. R5 kann auch durch einen 2k5 
Spindeltrimmer ersetzt werden, damit die Verstärkung exakt eingestellt 
werden kann. Der Ausgang kann evtl. sogar bis zu 5A belastet werden.

Vielen Dank an alle. Manchmal brauchts noch ein wenig Input von aussen 
um sich alles nochmals durchzudenken.
Ich habe am OpAmp die Spannung auf +12V erhöht. Das funktioniert nun 
ohne Probleme. Die +12V werde ich in diesem Bereich vom PCB zusammen mit 
den -3.3V  ausschaltbar machen. Das ist eigentlich die bessere und 
saubere Lösung für den Rest der noch dranhängt.

Wie funktioniert denn die Schaltung?
Was mavht denn der OPV genau? Ist das nicht ein Komparator? Wann wird 
denn eigentlich der npn durchgeschaltet?

Der OpAmp will ja keine Spannungsdifferenz an seinen Eingängen. Wenn wir 
nun am Plus-Eingang eine Spannung von 1V anlegen und der Minus-Eingang 
noch 0V ist, haben wir eine Spannung am Ausgang. Da diese Spannung an 
der Basis von T1 zu seinem Emitter positiv ist, fliesst ein Strom und T1 
beginnt zu leiten. Dadurch entsteht eine negative Spannungsdifferenz 
zwischen Basis und Emitter von T2. Die hat zur Folge, dass dieser leitet 
und die Spannung an VF2 von 0V her ansteigt.
Nehmen wir an, diese Spannung an VF2 ist jetzt 2V. Durch den 
Spannungsteiler R2+R1 liegt nun am Minus-Eingang vom OpAmp eine Spannung 
von 0,5V an.
Dies reicht jetzt aber dem OpAmp noch nicht, da er ja an beiden 
Eingängen die gleiche Spannung haben will. Somit wird die Spannung am 
Ausgang noch grösser, die Transistoren leiten noch mehr und die Spannung 
an VF2 steigt schlussendlich auf 4V. Dann liegen an beiden Eingängen 1V 
an und der OpAmp ist zufrieden und lässt die notwendige Spannung am 
Ausgang.

In der Praxis ist es dann nicht mehr so einfach...

chrud schrieb:
> Der OpAmp will ja keine Spannungsdifferenz an seinen Eingängen.

> von 0,5V an.
> Dies reicht jetzt aber dem OpAmp noch nicht, da er ja an beiden
> Eingängen die gleiche Spannung haben will. Somit wird die Spannung am
> Ausgang noch grösser, die Transistoren leiten noch mehr und die Spannung
> an VF2 steigt schlussendlich auf 4V. Dann liegen an beiden Eingängen 1V
> an und der OpAmp ist zufrieden und lässt die notwendige Spannung am
> Ausgang.
>
> In der Praxis ist es dann nicht mehr so einfach...

Vielen herzlichen Dank für die Erklärung